JP5230534B2 - 液体金属イオン銃 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施に形態に係るイオンビーム装置全体の構成を示す概略図である。
本発明の第2の実施の形態を図9を参照しつつ説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態における液体金属イオン銃のビーム制限アパーチャ33に換えてビーム制限アパーチャ233を設けた構成としたものである。
本発明の第3の実施の形態を図10を参照しつつ説明する。本実施の形態は、第2の実施の形態における液体金属イオン銃のビーム制限アパーチャ233に溝部245の周囲を囲むように環状部材347を設けたものである。
本発明の第4の実施の形態を図11を参照しつつ説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態における液体金属イオン銃のビーム制限アパーチャ33に換えてビーム制限アパーチャ433を設けた構成としたものである。
本発明の第5の実施の形態を図12を参照しつつ説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態における液体金属イオン銃のビーム制限アパーチャ33に換えてビーム制限アパーチャ533を設けた構成としたものである。
2 イオンビーム
3 液体金属イオン銃
10 真空排気装置
11 ゲートバルブ
12 イオンポンプ
20 高電圧電源部
21 アース電極
22,25 高電圧ケーブル
23,26 高電圧接続部
24 加速電源
27 引出電源
29 加熱電源
31 液体金属イオン源
32 引出電極
33 ビーム制限アパーチャ
34 アース電極
35 エミッタ
36 リザーバ
37 フィラメント
38 通電端子
39 碍子ベース
40,41 開口
42 スパッタ粒子
Claims (11)
- 第1金属材よりなる液体金属材と、
第2金属材により形成され前記液体金属材を保持するリザーバと、前記第2金属材により形成されたエミッタとを有する液体金属イオン源と、
前記第2金属材により形成されたベースに前記第1金属材よりなる液体金属材を載せて形成され、前記液体金属イオン源から引き出されたイオンビームの通過を許容する開口を有し、該イオンビームの径を制限するビーム制限アパーチャとを備え、
前記ビーム制限アパーチャの前記ベースは、前記液体金属材を前記開口の周囲に集める構造として前記開口を含むように設けられた凹部を有し、
前記開口から前記凹部の外周までの距離は前記第1金属よりなる液体金属材の毛管長よりも短いことを特徴とする液体金属イオン銃。 - 請求項1記載の液体金属イオン銃において、
前記ベースは、前記凹部の内側に前記開口の周囲を囲むように設けられた溝構造を備えたことを特徴とする液体金属イオン銃。 - 請求項1記載の液体金属イオン銃において、
前記ベースは、前記開口の周囲を囲むように設けられた溝構造を有し、
前記溝構造を囲むように配置され、前記開口を含むように設けられた凹部を形成する環状部材を備えたことを特徴とする液体金属イオン銃。 - 請求項1記載の液体金属イオン銃において、
前記開口を囲むように配置され、前記開口を含むように設けられた凹部を形成する環状部材を備え、
前記環状部材は、前記第1金属材よりなる液体金属材に対する濡れ性が少なくとも前記第2金属材に対する濡れ性よりも悪い金属材により形成されたことを特徴とする液体金属イオン銃。 - 請求項4記載の液体金属イオン銃において、
前記凹部の内側に前記開口の周囲を囲むように設けられた溝構造を備えたことを特徴とする液体金属イオン銃。 - 請求項5記載の液体金属イオン銃において、
前記溝構造は、前記凹部の底面内径に架からないことを特徴とする液体金属イオン銃。 - 請求項5記載の液体金属イオン銃において、
前記凹部の外周から該凹部の深さに相当する距離に、前記溝構造の少なくとも一部が位置するように配置されたことを特徴とする液体金属イオン銃。 - 請求項1〜7の何れか1項記載の液体金属イオン銃において、
前記第1金属材はガリウムであり、前記第2金属材はタングステンであることを特徴とする液体金属イオン銃。 - 請求項8記載の液体金属イオン銃において、
前記ビーム制限アパーチャの表面を溶融ガリウムにより濡らした後にこれを固化することにより形成したものであることを特徴とする液体金属イオン銃。 - 第1金属材よりなる液体金属材と、第2金属材により形成され前記液体金属材を保持するリザーバと、前記第2金属材により形成されたエミッタとを有する液体金属イオン源から引き出されたイオンビームの径を制限するビーム制限アパーチャであって、
前記第2金属材により形成されたベースに前記第1金属材よりなる液体金属材を載せて形成され、
前記イオンビームの通過を許容する開口を有し、
前記ベースは、前記液体金属材を前記開口の周囲に集める構造として前記開口を含むように設けられた凹部を有し、
前記開口から前記凹部の外周までの距離は前記第1金属よりなる液体金属材の毛管長よりも短いことを特徴とするビーム制限アパーチャ。 - 真空容器と、
前記真空容器の内部に配置され、第1金属材よりなる液体金属材と、第2金属材により形成され前記液体金属材を保持するリザーバと、前記第2金属材により形成されたエミッタとを有する液体金属イオン源と、前記第2金属材により形成されたベースに前記第1金属材よりなる液体金属材を載せて形成され、前記液体金属イオン源から引き出されたイオンビームの通過を許容する開口を有し、該イオンビームの径を制限するビーム制限アパーチャとを備え、前記ビーム制限アパーチャの前記ベースは、前記液体金属材を前記開口の周囲に集める構造として前記開口を含むように設けられた凹部を有し、前記開口から前記凹部の外周までの距離は前記第1金属よりなる液体金属材の毛管長よりも短くなるように形成した液体金属イオン銃と、
前記真空容器の内部に配置され、前記開口を通過したイオンビームを加速する加速電極と
を備えたことを特徴とするイオンビーム装置。
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